權(quán)利要求書： 1.一種電解液的制造方法，其特征在于包括以下步驟：（1）多孔二氧化硅納米粒子制備：取2 4重量份結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑十六烷基三甲基溴化銨加入~

50 100重量份的去離子水中，此去離子水含有0.5 1重量%的氫氧化鈉或者氨水，加熱至60~ ~ ~

80℃，繼續(xù)恒溫?cái)嚢?0 60分鐘后，勻速滴入4 10重量份正硅酸乙酯，時(shí)間控制在10分鐘左~ ~

右，繼續(xù)恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)2 4小時(shí)后，取出用10000轉(zhuǎn)/分的離心機(jī)分離10分鐘，得到白色固體，~

真空80℃干燥12小時(shí)以上，然后置于馬弗爐中300℃煅燒10小時(shí)，去除十六烷基三甲基溴化銨，得到多孔二氧化硅納米離子，多孔二氧化硅納米離子尺寸在50 300nm之間，孔徑在3~ ~

10nm；

（2）配置同時(shí)含有7 12重量%的分散劑和5 8重量%有機(jī)膨脹劑溶液，將合成的多孔二氧~ ~

化硅納米粒子7 20g/100mL分散在上述溶液中，超聲30 60分鐘備用，記為溶液A；

~ ~

（3）將溶液A加入到1.29 1.31g/mL的硫酸溶液中，溶液A與1.29 1.31g/mL的硫酸體積~ ~

比為1：19，置于搖床室溫振蕩24h，將有機(jī)膨脹劑沉積或吸附在多孔二氧化硅的孔隙和表面，制成溶液B，密度1.275 1.295g/mL；

~

（4）在溶液B中加入0.05 2重量%硫酸鉀、硫酸鋁、硫酸鈉、硫酸鋰、硼酸、硫酸鋅、硫酸鎂~

中的一種或兩種，超聲10 30min以上，制成電解液。

~

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液的制造方法，其特征在于：所述的分散劑為水溶性高分子，Mw分子量在2000-6000之間，為聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酸、羧甲基纖維素鈉的一種或兩種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液的制造方法，其特征在于：所述有機(jī)膨脹劑為水溶但酸微溶有機(jī)膨脹劑，為挪威木質(zhì)素HT-1/1、萘磺酸鹽、木質(zhì)素磺酸鎂、木質(zhì)素磺酸鈣的一種或兩種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液的制造方法，其特征在于：在十六烷基三甲基溴化銨去離子水溶液中加入三乙醇胺0.5-30重量%，得到尺寸在50 300nm之間，孔徑在3 10nm的多孔~ ~

二氧化硅納米離子。

5.一種權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述電解液的制造方法制備的電解液。

6.一種用權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述電解液制備的鉛酸蓄電池，其特征在于包括以下步驟：

正負(fù)極板柵均采用連沖板柵，合金采用Pb-Ca-Sn-Al合金;正極板柵中添加稀土金屬鈰0.001-0.05%（重量比）和鑭0.001-0.05%（重量比）中的一種或兩種；

正極鉛膏配方采用現(xiàn)有技術(shù)的正極鉛膏配方；

負(fù)極鉛膏制備：通過(guò)球磨機(jī)將除短纖維外的輔料預(yù)處理好，將預(yù)混好的上述輔料和短3

纖維加入鉛粉中，干混，加入純水和1.38g/cm硫酸溶液；

用正極鉛膏制備正極板，用負(fù)極鉛膏制備負(fù)極板，正負(fù)極板組裝成的電池正負(fù)活性物質(zhì)質(zhì)量配比為1.1:1 1.3:1;~

正負(fù)極組裝后的電池加入所述的電解液，制成鉛酸蓄電池。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述電解液制備的鉛酸蓄電池，其特征在于：所述步驟（2）所述的現(xiàn)有技術(shù)的正極鉛膏配方由以下組成，重量%：短纖維0.06% 0.1%，純水10% 15%，1.38g/cm3硫~ ~

酸溶液9% 11%，其余為鉛粉，所用的短纖維為聚丙烯腈和聚酯纖維的一種。

~

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述電解液制備的鉛酸蓄電池，其特征在于：步驟（3）所述負(fù)極鉛膏配方由以下組成，重量%；復(fù)合碳材料0.15% 0.5%、短纖維0.03% 0.07%，復(fù)合有機(jī)添加劑~ ~

0.1% 0.3%，納米硫酸鋇0.4% 0.6%，純水8% 10%，1.38g/cm3硫酸溶液8% 10%，其余為鉛粉;~ ~ ~ ~

所述的負(fù)極鉛膏中所用的短纖維為聚丙烯腈和聚酯纖維的一種；

復(fù)合碳材料為以下兩種：復(fù)合碳材料a含有較多的含氧官能團(tuán)，比表面積為50 100m2/g，~

吸油值為150 300mL/100g，復(fù)合碳材料b為高比表面積碳材料，比表面積為1200 2000m2/~ ~

g，吸油值為120 200mL/100g，在使用前用含有0.1%有機(jī)膨脹劑水溶液潤(rùn)濕，有機(jī)膨脹劑為~

挪威木質(zhì)素HT-1/1、萘磺酸鹽、木質(zhì)素磺酸鎂、木質(zhì)素磺酸鈣的一種或兩種，水溶液與高比表面積碳材料的質(zhì)量比為1:1 0.9:1；復(fù)合碳材料a與復(fù)合碳材料b的質(zhì)量比例在0.5 1.1之~ ~

間。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述電解液制備的鉛酸蓄電池，其特征在于：所述復(fù)合碳材料a為乙炔黑、炭黑或石墨中的一種；

復(fù)合碳材料b為高比表面積的炭黑或活性炭。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述電解液制備的鉛酸蓄電池，其特征在于：所述復(fù)合有機(jī)添加劑的一種為萘磺酸鹽、因杜林，另一種為挪威木質(zhì)素HT-1/1、萘磺酸鹽、木質(zhì)素磺酸鎂、木質(zhì)素磺酸鈣的一種或兩種，兩者質(zhì)量比例在0.5 1之間；

~

所述納米硫酸鋇的粒徑為500 800nm。

~

說(shuō)明書： 一種電解液及制造方法和該電解液制備的鉛酸蓄電池技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬鉛酸蓄電池技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種鉛酸蓄電池用電解液及制造方法和該電解液制備的鉛酸蓄電池。

背景技術(shù)[0002] 汽車起停系統(tǒng)指發(fā)動(dòng)機(jī)在車輛行駛過(guò)程中臨時(shí)停車（例如等紅燈）的時(shí)候自動(dòng)熄火，當(dāng)需要繼續(xù)前進(jìn)的時(shí)候，系統(tǒng)自動(dòng)重啟發(fā)動(dòng)機(jī)。在這種系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)頻繁啟動(dòng)時(shí)，需要

蓄電池支持頻繁大電流放電；混合動(dòng)力系統(tǒng)為車輪提供動(dòng)力時(shí)，蓄電池需要提供能量支持，

能滿足車內(nèi)音響、照明等電氣設(shè)備的需要；車載充電機(jī)給蓄電池充電時(shí)，蓄電池要具備很強(qiáng)

的充電接受性能。目前AGM和富液鉛酸啟停電池（簡(jiǎn)稱EFB電池）均能滿足以上需求。但是EFB

電池更能耐高溫，可安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)，能夠完全達(dá)到起停系統(tǒng)的要求，且壽命是普通電池

壽命性至少三倍，性價(jià)比相對(duì)AGM較高。EFB電池由于其成本相對(duì)低廉、壽命較好具有較大的

市場(chǎng)份額，未來(lái)幾年還有一個(gè)較大的增長(zhǎng)空間。汽車啟停功能對(duì)此電池要求較高，起停系統(tǒng)

要頻繁的進(jìn)行起動(dòng)，并同時(shí)進(jìn)行剎車能量回收。起停系統(tǒng)對(duì)電池的壽命要求比普通電池高，

電池頻繁進(jìn)行啟動(dòng)，對(duì)負(fù)極考驗(yàn)較大。對(duì)于常規(guī)的汽車來(lái)說(shuō)，電池通常處于發(fā)動(dòng)機(jī)旁邊，汽

車啟動(dòng)之前電池處于較低的溫度，特別是低溫地區(qū)，待汽車啟動(dòng)后，發(fā)動(dòng)機(jī)散熱使電池溫度

過(guò)高，電池中負(fù)極的膨脹劑會(huì)分解、熱失效，長(zhǎng)期往復(fù)，導(dǎo)致電池負(fù)極收縮，在較低的溫度下

無(wú)法正常啟動(dòng)，從而電池失效無(wú)法使用?，F(xiàn)有解決高溫或高溫環(huán)境中負(fù)極收縮一般都是采

用高溫穩(wěn)定型的有機(jī)膨脹劑或者增加無(wú)機(jī)膨脹劑的含量。采用穩(wěn)定型有機(jī)膨脹劑雖會(huì)延緩

負(fù)極收縮的速度，但能力有限，在強(qiáng)氧化環(huán)境中仍會(huì)氧化失效，且會(huì)帶來(lái)充電接受能力或者

低溫啟動(dòng)能力的降低。而采用增加無(wú)機(jī)膨脹劑含量的方法會(huì)帶來(lái)低溫啟動(dòng)性能的下降，無(wú)

法滿足極冷地區(qū)電池的使用。

[0003] 目前，國(guó)內(nèi)關(guān)于解決高溫環(huán)境下使用的研究較多，大多是都是從合金、正極配方和負(fù)極配方中角度考慮，但是解決的問(wèn)題是正極板柵腐蝕或正極活性物質(zhì)軟化。而解決負(fù)極

膨脹劑在高溫環(huán)境下分解的問(wèn)題，延緩負(fù)極收縮的速度的適用于高低溫環(huán)境的鉛酸電池未

見(jiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容[0004] 本發(fā)明的目的在于解決電池在高低溫交替環(huán)境中，或者高溫使用環(huán)境中導(dǎo)致的負(fù)極收縮，負(fù)極膨脹劑在高溫環(huán)境下分解等問(wèn)題，提供一種能延緩負(fù)極收縮的速度，同時(shí)若電

池在寒區(qū)使用，也可以增加電池的啟動(dòng)性能，能夠更好的適應(yīng)于起停系統(tǒng)的要求，延長(zhǎng)使用

壽命的鉛酸蓄電池。

[0005] 本發(fā)明的目的還在于提供制備上述鉛酸蓄電池用電解液。[0006] 本發(fā)明的目的還在于提供制備上述鉛酸蓄電池用電解液的制造方法。[0007] 本發(fā)明中沒(méi)有特別標(biāo)注的物料比例為重量比。[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案為一種鉛酸蓄電池用電解液的制造方法，包括以下步驟：（1）多孔二氧化硅納米粒子制備：取2 4重量份結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑十六烷基三甲基溴化銨加入50 100重

~ ~

量份的去離子水中，此去離子水含有0.5 1重量%的氫氧化鈉或者氨水，加熱至60 80℃，繼

~ ~

續(xù)恒溫?cái)嚢?0 60分鐘后，勻速滴入4 10重量份正硅酸乙酯，時(shí)間控制在10分鐘左右，繼續(xù)

~ ~

恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)2 4小時(shí)后，取出用10000轉(zhuǎn)/分的離心機(jī)分離10分鐘，得到白色固體，真空80

~

℃干燥12小時(shí)以上，然后置于馬弗爐中300℃煅燒10小時(shí)，去除十六烷基三甲基溴化銨，得

到多孔二氧化硅納米離子，多孔二氧化硅納米離子尺寸在50 300nm之間，孔徑在3 10nm；

~ ~

（2）配置同時(shí)含有7 12重量%的分散劑和5 8重量%有機(jī)膨脹劑溶液，將合成的多孔二氧

~ ~

化硅納米粒子7 20g/100mL分散在上述溶液中，超聲30 60分鐘備用，記為溶液A；

~ ~

（3）將溶液A加入到1.29 1.31g/mL的硫酸溶液中，溶液A與1.29 1.31g/mL的硫酸體積

~ ~

比為1：19，置于搖床室溫振蕩24h，將有機(jī)膨脹劑沉積或吸附在多孔二氧化硅的孔隙和表

面，制成溶液B，密度1.275 1.295g/mL；

~

（4）在溶液B中加入0.05 2重量%硫酸鉀、硫酸鋁、硫酸鈉、硫酸鋰、硼酸、硫酸鋅、硫酸鎂

~

中的一種或兩種，超聲10 30min以上，制成電解液。

~

[0009] 本發(fā)明所述的分散劑為水溶性高分子，Mw分子量在2000-6000之間，為聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酸、羧甲基纖維素鈉的一種或兩種。

[0010] 本發(fā)明所述有機(jī)膨脹劑為水溶但酸微溶有機(jī)膨脹劑，為挪威木素HT-1/1、萘磺酸鹽、木質(zhì)素磺酸鎂、木質(zhì)素磺酸鈣的一種或兩種。

[0011] 本發(fā)明在十六烷基三甲基溴化銨去離子水溶液中加入三乙醇胺0.5-30重量%，得到尺寸在50 300nm之間，孔徑在3 10nm的多孔二氧化硅納米離子。

~ ~

[0012] 多孔二氧化硅納米離子尺寸和孔徑等可以通過(guò)在十六烷基三甲基溴化銨去離子水溶液中加入三乙醇胺調(diào)節(jié)，添加不同量的三乙醇胺會(huì)得到不同的尺寸和孔徑。

[0013] 本發(fā)明所述鉛酸蓄電池用電解液制備的鉛酸蓄電池，包括以下步驟：（1）正負(fù)極板柵均采用連沖板柵，合金采用Pb-Ca-Sn-Al合金。正極板柵中添加稀土金

屬鈰0.001-0.05%（重量比）和鑭0.001-0.05%（重量比）中的一種或兩種；

（2）正極鉛膏配方采用現(xiàn)有技術(shù)的正極鉛膏配方；

（3）負(fù)極鉛膏制備：通過(guò)球磨機(jī)將除短纖維外的輔料預(yù)處理好，將預(yù)混好的上述輔料和

短纖維加入鉛粉中，干混，然后按照現(xiàn)有技術(shù)和膏工藝加入純水和1.38g/cm3硫酸溶液；

用正極鉛膏制備正極板，用負(fù)極鉛膏制備負(fù)極板，正負(fù)極板組裝成的電池正負(fù)活性物

質(zhì)質(zhì)量配比為1.1:1 1.3:1。

~

[0014] （4）正負(fù)極組裝后的電池加入所述的電解液，制成鉛酸蓄電池。[0015] 本發(fā)明所述鉛酸蓄電池用電解液制備的鉛酸蓄電池，步驟（2）所述的現(xiàn)有技術(shù)的正極鉛膏配方由以下組成，重量%：短纖維0.06% 0.1%，純水10% 15%，1.38g/cm3硫酸溶液9%

~ ~

11%，其余為鉛粉，所用的短纖維為聚丙烯腈和聚酯纖維的一種。

~

[0016] 本發(fā)明所述鉛酸蓄電池用電解液制備的鉛酸蓄電池，步驟（3）所述負(fù)極鉛膏配方由以下組成，重量%；復(fù)合碳材料0.15% 0.5%、短纖維0.03% 0.07%，復(fù)合有機(jī)添加劑0.1%

~ ~ ~

0.3%，納米硫酸鋇0.4% 0.6%，純水8% 10%，1.38g/cm3硫酸溶液8% 10%，其余為鉛粉。

~ ~ ~

[0017] 所述的負(fù)極鉛膏中所用的短纖維為聚丙烯腈和聚酯纖維的一種；復(fù)合碳材料為以下兩種：復(fù)合碳材料a含有較多的含氧官能團(tuán)，比表面積為50 100m2/

~

g，吸油值為150 300mL/100g，復(fù)合碳材料b為高比表面積碳材料，比表面積為1200 2000

~ ~

m2/g，吸油值為120 200mL/100g，在使用前用含有0.1%有機(jī)膨脹劑水溶液潤(rùn)濕，有機(jī)膨脹劑

~

為挪威木質(zhì)素HT-1/1、萘磺酸鹽、木質(zhì)素磺酸鎂、木質(zhì)素磺酸鈣的一種或兩種，水溶液與高

比表面積碳材料的質(zhì)量比為1:1 0.9:1；復(fù)合碳材料a與復(fù)合碳材料b的質(zhì)量比例在0.5 1.1

~ ~

之間；

復(fù)合碳材料a為乙炔黑、炭黑或石墨中的一種；

復(fù)合碳材料b為高比表面積的炭黑或活性炭；

復(fù)合有機(jī)添加劑的一種為不溶于水的高溫木質(zhì)素或者萘磺酸鹽、因杜林，另一種為挪

威木素HT-1/1、萘磺酸鹽、木質(zhì)素磺酸鎂、木質(zhì)素磺酸鈣的一種或兩種，保證電池的低溫啟

動(dòng)性能，兩者質(zhì)量比例在0.5 1之間；

~

納米硫酸鋇的粒徑為500 800nm。

~

[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明從EFB電池的整體設(shè)計(jì)和電池使用工況考慮，正極采用高溫耐腐性方案，提高高溫使用壽命，避免由于正極提早失效，而負(fù)極解決了高溫環(huán)境下提前

收縮的問(wèn)題。即使負(fù)極板中的有機(jī)膨脹劑在高溫環(huán)境中分解，但多孔二氧化硅中吸附和沉

積的有機(jī)膨脹劑可以緩慢釋放，延緩負(fù)極收縮，保證電池冷啟動(dòng)壽命，延長(zhǎng)電池在汽車上的

使用時(shí)間。此外，電解液中含有的高分子分散劑同時(shí)可作為析氫抑制劑，減少高溫環(huán)境下使

用的失水。

[0019] 負(fù)極中加入的兩種炭黑，一種比表面積較小且含氧官能團(tuán)較多，含氧官能團(tuán)對(duì)H質(zhì)子的捕獲能力較強(qiáng)，尤其是含氧雙鍵的基團(tuán)，保證電池水損耗較低。另一種炭黑比表面積較

大，增加了電化學(xué)反應(yīng)的活性位點(diǎn)，有利于充電接受能力的提高。但是同時(shí)比表面積較大在

與鉛粉混合時(shí)易存在分散均一性較差的問(wèn)題，因此選用含有0.1%的有機(jī)膨脹劑水溶液潤(rùn)

濕，降低均一性較差的風(fēng)險(xiǎn)。有機(jī)添加劑一種為木質(zhì)素如挪威木質(zhì)素HT-1/1、木質(zhì)素磺酸

鎂、木質(zhì)素磺酸鈣，保證電池的低溫啟動(dòng)性能，另一種為高溫穩(wěn)定木質(zhì)素，為萘磺酸鹽和因

杜林，其高溫和電化學(xué)穩(wěn)定性均要高于普通的木質(zhì)素磺酸鹽，有利于高溫壽命，延緩負(fù)極收

縮，而且通常這兩種有機(jī)膨脹劑對(duì)電池的動(dòng)態(tài)充電接受能力較為有利。選用納米硫酸鋇，能

夠有效增加硫酸鉛的晶種數(shù)量，使生成的硫酸鉛顆粒更細(xì)小，在充電時(shí)，有利于提高硫酸鉛

的溶解位點(diǎn)，提高電池充電接受能力，從而延長(zhǎng)電池部分荷電狀態(tài)下的使用壽命，同時(shí)晶種

數(shù)量的增加可適當(dāng)降低硫酸鋇的含量，節(jié)約成本。

[0020] 電解液中采用多孔二氧化硅吸附微溶于酸的有機(jī)膨脹劑。多孔二氧化硅可吸附一定的酸溶液，有效減緩電解液分層，減少電池自放電。同時(shí)負(fù)極在高溫或者高低溫交替的環(huán)

境中使用，其中的有機(jī)膨脹劑會(huì)緩慢溶出分解，盡管已經(jīng)引入了高溫和電化學(xué)穩(wěn)定的有機(jī)

膨脹劑，但最終還是會(huì)被氧化分解，采用多孔二氧化硅吸附的有機(jī)膨脹劑體系，當(dāng)隨著酸中

溶出的有機(jī)膨脹劑分解后，二氧化硅孔中沉淀或吸附的有機(jī)膨脹劑會(huì)緩慢溶出，吸附在負(fù)

極保證負(fù)極的有機(jī)膨脹劑的供應(yīng)，使負(fù)極收縮的速度得到明顯抑制。此外，在分散多孔二氧

化硅時(shí)引入分散劑，包含聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酸、羧甲基纖維素鈉的一種或兩種，這

些高分子不僅能有效解決二氧化硅易團(tuán)聚的問(wèn)題，而且能有效降低負(fù)極的析氫電位，作為

析氫抑制劑，減少電池水的分解，提高電池免維護(hù)性能。最后電解液中添加的硫酸鈉、硫酸

鋁等，可以增加電解液的導(dǎo)電離子，對(duì)充電接受和低溫有利。

[0021] 通過(guò)本發(fā)明制備出的電池，在滿足容量的要求下，低溫和動(dòng)態(tài)充電接受能力有較大幅度的提高，低溫放電電壓提升10 30%，動(dòng)態(tài)充電接受能力提升30 70%。尤其對(duì)于高低溫

~ ~

交替壽命或者高溫壽命提升14 50%。經(jīng)過(guò)實(shí)車測(cè)試，電池使用壽命至少延長(zhǎng)半年以上。本發(fā)

~

明可以有效解決負(fù)極收縮和低溫性能不足的問(wèn)題。

[0022] （1）本發(fā)明負(fù)極中碳和有機(jī)膨脹劑均為復(fù)合材料，可解決充電接受能力、水損耗以及低溫啟停性能之間的平衡，保證多項(xiàng)性能同時(shí)提高；

（2）本發(fā)明負(fù)極中高比表面積碳處理方式，有助于其與鉛粉混合均勻，提高產(chǎn)品一致

性；

（3）本發(fā)明選用具有緩釋功能的電解液添加劑體系，可有效解決電池在高溫或高低溫

交替環(huán)境中使用時(shí)負(fù)極收縮的問(wèn)題，提高電池冷啟動(dòng)性能，延長(zhǎng)實(shí)車使用壽命；

（4）本發(fā)明選用多孔二氧化硅為有機(jī)膨脹劑緩釋的載體，不會(huì)帶來(lái)新的雜質(zhì)，還可有效

解決電解液分層的問(wèn)題，減少自放電，納米級(jí)的尺寸對(duì)酸的吸附能力更強(qiáng)，緩解電解液分層

的效果更為顯著；

（5）本發(fā)明合成的多孔二氧化硅納米粒子，通過(guò)三乙醇胺對(duì)正硅酸乙酯的影響調(diào)節(jié)納

米粒子尺寸和孔徑的大小，可根據(jù)選用不同的有機(jī)膨脹劑分子量，合成不同尺寸和孔徑的

納米粒子；

（6）本發(fā)明選用聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酸、羧甲基纖維素鈉的一種或兩種作為多

孔二氧化硅納米粒子的分散劑，這些分散劑不會(huì)給電池性能帶來(lái)負(fù)面影響，同時(shí)可降低負(fù)

極析氫電位，減少電池水耗，提高免維護(hù)性能；

（7）本發(fā)明選用微溶于酸但溶于純水的有機(jī)膨脹劑，先把有機(jī)膨脹劑溶于水中，當(dāng)把此

溶液加入硫酸中后，有機(jī)膨脹劑大部分會(huì)析出，部分沉積在二氧化硅的孔結(jié)構(gòu)，部分被二氧

化硅納米粒子吸附在表面，此特點(diǎn)增加了多孔二氧化硅對(duì)于有機(jī)膨脹劑的裝載和吸附能

力，可根據(jù)具體電池使用工況選擇不同的裝載量。

[0023] （8）本發(fā)明負(fù)極選用的納米硫酸鋇，增加硫酸鉛的晶種數(shù)量，添加量可比行業(yè)中通常的添加量少10% 20%，降低成本。

~

[0024] （9）本發(fā)明不僅解決了高溫或高低溫交替使用時(shí)負(fù)極收縮導(dǎo)致的電池失效問(wèn)題，而且從EFB電池的整體設(shè)計(jì)和電池性能考慮，大幅提高電池動(dòng)態(tài)充電接受能力和低溫性能，

降低水損耗，滿足汽車對(duì)于EFB電池啟停功能的需求。

附圖說(shuō)明[0025] 附圖1為本發(fā)明的高溫壽命曲線對(duì)比圖。具體實(shí)施方式[0026] 附圖中，為本發(fā)明與常規(guī)方案高溫壽命曲線對(duì)比圖，圖中所示本發(fā)明的三個(gè)實(shí)施例均有提高，最大提升幅度42.8%。

[0027] 實(shí)施例1：電解液的制造：

（1）多孔二氧化硅納米粒子制備：取2重量份十六烷基三甲基溴化銨加入50重量份的去

離子水中，此去離子水含有0.5重量%的氨水，十六烷基三甲基溴化銨中含三乙醇胺0.5重

量%，加熱至75℃，繼續(xù)恒溫?cái)嚢?0分鐘后，勻速滴入5重量份正硅酸乙酯，時(shí)間控制在10分

鐘左右，繼續(xù)恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)4小時(shí)后，取出用10000轉(zhuǎn)/分的離心機(jī)分離10分鐘，得到白色固

體，真空80℃干燥12小時(shí)以上，然后置于馬弗爐中300℃煅燒10小時(shí)，得到多孔二氧化硅納

米離子，多孔二氧化硅納米離子尺寸在100 200nm之間，孔徑在5 8nm；

~ ~

（2）配置同時(shí)含有7重量%的聚丙烯酸（Mw=3000）和6重量%木質(zhì)素磺酸鎂溶液，將合成的

多孔二氧化硅納米粒子15g/100mL分散在上述溶液中，超聲60分鐘備用，記為溶液A；

（3）將溶液A加入到1.293g/mL的硫酸溶液中，溶液A與1.293g/mL的硫酸體積比為1：19，

置于搖床室溫振蕩24h，制成溶液B，密度1.29g/mL；

（4）在溶液B中加入0.5%硫酸鋁和0.5%硫酸鉀，超聲10 30min以上，制成電解液。

~

[0028] 鉛酸蓄電池的制備：（1）正負(fù)極板柵均采用連沖板柵，合金采用Pb-Ca-Sn-Al合金。正極板柵中添加稀土金

屬鈰0.03%；

（2）正極鉛膏由以下組成：三氧化二鉍0.10%，聚酯纖維0.10%，純水12%，1.38g/cm3硫酸

溶液8.5%，其余為鉛粉；

（3）所述的負(fù)極鉛膏由以下：通過(guò)球磨機(jī)將除短纖維外的輔料預(yù)處理好，輔料包含兩種

碳材料，一種為低比表面積（50m2/g，吸油值200mL/100g）炭黑0.15%，另一種用含有0.1%木

質(zhì)素磺酸鎂的水溶液潤(rùn)濕后的高比表面積（1400m2/g，吸油值200mL/100g）炭黑0.15%，兩

種有機(jī)膨脹劑，一種為木質(zhì)素磺酸鎂0.2%，另一種為因杜林0.1%，納米硫酸鋇0.4%，粒徑為

500nm，將預(yù)混好的上述輔料和聚酯纖維加入鉛粉中，干混，然后按照常規(guī)和膏工藝加入10%

純水和9%的1.38g/cm3硫酸溶液；

（4）正負(fù)極組裝成的電池正負(fù)活性物質(zhì)配比為1.2:1；正負(fù)極組裝后的電池加入上述電

解液，制成鉛酸蓄電池。

[0029] 由以上工藝組裝成的EFB電池，低溫放電電壓提升20 30%，高低溫交替壽命或高溫~

壽命提升20 30%，動(dòng)態(tài)充電接受能力提升30 40%。經(jīng)過(guò)實(shí)車測(cè)試，電池使用壽命延長(zhǎng)一年以

~ ~

上。

[0030] 實(shí)施例2：電解液的制造：

（1）多孔二氧化硅納米粒子制備：取3重量份結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑十六烷基三甲基溴化銨加入

100重量份的去離子水中，此去離子水含有1重量%的氫氧化鈉，十六烷基三甲基溴化銨中含

三乙醇胺5重量%，加熱至60℃，繼續(xù)恒溫?cái)嚢?5分鐘后，勻速滴入6重量份正硅酸乙酯，時(shí)間

控制在10分鐘左右，繼續(xù)恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)3小時(shí)后，取出用10000轉(zhuǎn)/分的離心機(jī)分離10分鐘，

得到白色固體，真空80℃干燥12小時(shí)以上，然后置于馬弗爐中300℃煅燒10小時(shí)，得到多孔

二氧化硅納米離子，多孔二氧化硅納米離子尺寸在50 100nm之間，孔徑在3 6nm；

~ ~

（2）配置同時(shí)含有10重量%的聚乙二醇（Mw=4000）和8重量%萘磺酸鹽，將合成的多孔二

氧化硅納米粒子20g/100mL分散在上述溶液中，超聲45分鐘備用，記為溶液A；

（3）將溶液A加入到1.29g/mL的硫酸溶液中，溶液A與1.29g/mL的硫酸體積比為1：19，置

于搖床室溫振蕩24h，制成溶液B，密度1.285g/mL；

（4）在溶液B中加入0.05重量%硼酸、1%硫酸鋁，超聲30分鐘，制成電解液。

[0031] 鉛酸蓄電池的制備：（1）正極板柵經(jīng)過(guò)熱處理工藝，溫度為160℃，時(shí)間1h，合金采用Pb-Ca-Sn-Al合金。正極

板柵中添加稀土金屬鈰0.02%和金屬鑭0.005%；

（2）正極鉛膏由以下組成：三氧化二鉍0.10%，明礬0.05%，聚酯纖維0.10%，純水10%，

1.38g/cm3硫酸溶液8%，其余為鉛粉；

（3）所述的負(fù)極鉛膏由以下：通過(guò)球磨機(jī)將除短纖維外的輔料預(yù)處理好，輔料包含兩種

碳材料，一種為行業(yè)常用乙炔黑0.1%，另一種用含有0.1%挪威木素HT-1/1的水溶液潤(rùn)濕后

高比表面積（1400m2/g，吸油值200mL/100g）炭黑0.4%，兩種有機(jī)膨脹劑，一種挪威木素HT-

1/1為0.15%，另一種為萘磺酸鹽0.2%，納米硫酸鋇0.6%，粒徑為700nm，將預(yù)混好的上述輔

料和聚酯纖維加入鉛粉中，干混，然后按照常規(guī)和膏工藝加入10%純水和8%的1.38g/cm3硫

酸溶液；

（4）正負(fù)極組裝成的電池正負(fù)活性物質(zhì)配比為1.28:1；正負(fù)極組裝后的電池加入上述

電解液，制成鉛酸蓄電池。

[0032] 由以上工藝組裝成的EFB電池，低溫放電電壓提升10 20%，動(dòng)態(tài)充電接受能力提升~

40 70%。高低溫交替壽命或高溫壽命提升30%以上。經(jīng)過(guò)實(shí)車測(cè)試，電池使用壽命延長(zhǎng)一年

~

以上。

[0033] 實(shí)施例3電解液的制造：

（1）多孔二氧化硅納米粒子制備：取4重量份結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑十六烷基三甲基溴化銨加入

100重量份的去離子水中，此去離子水含有0.5重量%的氫氧化鈉，十六烷基三甲基溴化銨中

含三乙醇胺3重量%，加熱至80℃，繼續(xù)恒溫?cái)嚢?0分鐘后，勻速滴入5重量份正硅酸乙酯，時(shí)

間控制在10分鐘左右，繼續(xù)恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)2小時(shí)后，取出用10000轉(zhuǎn)/分的離心機(jī)分離10分

鐘，得到白色固體，真空80℃干燥12小時(shí)以上，然后置于馬弗爐中300℃煅燒10小時(shí)，得到多

孔二氧化硅納米離子，多孔二氧化硅納米離子尺寸在200 300nm之間，孔徑在6 10nm；

~ ~

（2）配置同時(shí)含有12重量%的聚乙烯醇（Mw=2500）和6重量%挪威木素HT-1/1，將合成的

多孔二氧化硅納米粒子8g/100mL分散在上述溶液中，超聲30分鐘備用，記為溶液A；

（3）將溶液A加入到1.3g/mL的硫酸溶液中，溶液A與1.3g/mL的硫酸體積比為1：19，置于

搖床室溫振蕩24h，制成溶液B，密度1.296g/mL；

（4）在溶液B中加入0.05重量%硫酸鉀、0.1%硫酸鎂，超聲分鐘，制成電解液。

[0034] 鉛酸蓄電池電池的制備：(1)正負(fù)極板柵均采用連沖板柵，合金采用Pb-Ca-Sn-Al合金。正極板柵中添加稀土金

屬鈰0.02%和鑭0.005%；

(2)正極鉛膏由以下組成：短纖維0.06% 0.1%，純水10% 15%，1.38g/cm3硫酸溶液9%

~ ~ ~

11%，其余為鉛粉，所用的短纖維為聚丙烯腈和聚酯纖維的一種；

(3)負(fù)極鉛膏由以下組成：通過(guò)球磨機(jī)將除短纖維外的輔料預(yù)處理好，輔料包含兩種復(fù)

合碳材料，一種為行業(yè)常用乙炔黑0.1%，另一種用含有0.1%挪威木素HT-1/1的水溶液潤(rùn)濕

后的高比表面積（1600m2/g，200mL/100g）炭黑0.2%，兩種有機(jī)膨脹劑，一種挪威木素HT-1/

1為0.2%，另一種為因杜林0.1%，納米硫酸鋇0.5%，粒徑為600nm，將預(yù)混好的上述輔料和聚

酯纖維0.035%加入鉛粉中，干混，然后按照常規(guī)和膏工藝加入10%純水和8%的1.38g/cm3硫

酸溶液；

(4)正負(fù)極組裝成的電池正負(fù)活性物質(zhì)配比為1.25:1；正負(fù)極組裝后的電池加入上述

電解液，制成鉛酸蓄電池。

[0035] 由以上工藝組裝成的EFB電池，低溫放電電壓提升10 20%，動(dòng)態(tài)充電接受能力提升~

40 70%。高低溫交替壽命或高溫壽命提升14%以上。經(jīng)過(guò)實(shí)車測(cè)試，電池使用壽命延長(zhǎng)半年

~

以上。

[0036] 為表明本發(fā)明的有益效果，本發(fā)明經(jīng)60Ah電池實(shí)際測(cè)試，測(cè)試方法如下：（1）測(cè)試在水浴中進(jìn)行，電解液溫度應(yīng)為75±3℃.

（2）把電池連接在設(shè)備上，連續(xù)進(jìn)行下列充放電測(cè)試

此充電和放電循環(huán)為1次壽命.

放電條件：以25.0±0.1A放電240秒。充電條件：以14.80±0.03，限流25.0±0.1A

充電600±1秒

（3）每480循環(huán)應(yīng)靜置56小時(shí)，然后要以冷起動(dòng)電流Icc（600A）連續(xù)放電30秒。測(cè)量記錄

30秒電壓，充電依照步驟（2）。這個(gè)放電和充電循環(huán)組成1次壽命頻率。

[0037] （4）測(cè)試的最后一步：確認(rèn)第（3）步測(cè)量的30秒電壓降低到7.2后不再上升。[0038] （5）壽命頻率在第（3）步測(cè)量的30秒電壓達(dá)到7.2時(shí)確定，由30秒電壓和完成的循環(huán)次

數(shù)的關(guān)系確定。

[0039] 試驗(yàn)結(jié)果如表1所示：表1

常規(guī) 實(shí)施例1 實(shí)施例2 實(shí)施例3

循環(huán)次數(shù) 3360 4320 4800 3840

提升幅度 / 28.57% 42.86% 14.29%